Xác định chiều dài tính toán của cột trong khung thép nhiều tầng theo TCVN 5575: 2012 và EN 1993-1-1

Bài viết gồm hai phần chính: phần một trình bày phương pháp xác định chiều dài tính toán theo hai tiêu chuẩn, phần hai thực hiện một ví dụ bằng số. Từ kết quả khảo sát, nghiên cứu đề xuất một số hiệu chỉnh cho tiêu chuẩn hiện hành của Việt Nam.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Xác định chiều dài tính toán của cột trong khung thép nhiều tầng theo TCVN 5575:2012 và EN 1993-1-1 Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng NUCE 2019. 13 (5V): 65–74 XÁC ĐỊNH CHIỀU DÀI TÍNH TOÁN CỦA CỘT TRONG KHUNG THÉP NHIỀU TẦNG THEO TCVN 5575:2012 VÀ EN 1993-1-1 Nguyễn Minh Tuyềna,∗, Nguyễn Như Hoànga a Khoa Xây dựng dân dụng và Công nghiệp, Trường Đại học Xây dựng, số 55 đường Giải Phóng, quận Hai Bà Trưng, Hà Nội, Việt Nam Nhận ngày 19/10/2019, Sửa xong 31/10/2019, Chấp nhận đăng 31/10/2019 Tóm tắt Phương pháp chiều dài tính toán là phương pháp được sử dụng phổ biến để kiểm tra điều kiện ổn định của cấu kiện chịu nén. Trong đó, việc xác định chính xác chiều dài tính toán của cấu kiện giữ vai trò quan trọng và có ảnh hưởng trực tiếp tới tính chính xác của kết quả. Trong bài báo, một nghiên cứu khảo sát chiều dài tính toán của cột trong khung thép nhiều tầng theo hai tiêu chuẩn TCVN 5575:2012 và EN 1993-1-1 được triển khai. Bài báo gồm hai phần chính: phần một trình bày phương pháp xác định chiều dài tính toán theo hai tiêu chuẩn, phần hai thực hiện một ví dụ bằng số. Từ kết quả khảo sát, nghiên cứu đề xuất một số hiệu chỉnh cho tiêu chuẩn hiện hành của Việt Nam. Từ khoá: kết cấu thép; phương pháp chiều dài tính toán; khung không có chuyển vị ngang; khung có chuyển vị ngang; khung thép nhiều tầng; TCVN 5575:2012; EN 1993-1-1. DETERMINATION OF THE EFFECTIVE LENGTH OF STEEL COLUMNS IN MULTI-STOREY FRAMES ACCORDING TO TCVN 5575:2012 AND EN 1993-1-1 Abstract The effective length method is a commonly used method to check the stability condition of compressive mem- bers. Particularly, the accuracy of the calculated effective length plays an important role and directly affects the final results. In this paper, a study on the effective length of steel columns according to TCVN 5575:2012 and EN 1993-1-1 is conducted. The paper consists of two main parts: the first part summarizes the procedures to determinate the effective length based on two standards; the second part implements a numerical example. From the observation of the results, the study proposes some adjustments to the current Vietnamese standard. Keywords: steel structures; effective length method; sway frames; non-sway frames; multi-storey frames; TCVN 5575:2012; EN 1993-1-1. c 2019 Trường Đại học Xây dựng (NUCE) https://doi.org/10.31814/stce.nuce2019-13(5V)-08 1. Đặt vấn đề Vật liệu thép kết cấu được sử dụng trong các công trình nhà cao và nhiều tầng do những ưu điểm vượt trội so với vật liệu bê tông như khả năng chịu lực lớn, độ tin cậy cao, trọng lượng nhẹ và giảm thiểu hóa thời gian thi công. Trong kết cấu thép, điều kiện ổn định thường là một trong những điều kiện khống chế thiết kế. Một số phương pháp kiểm tra ổn định của cột đã được đề xuất và đưa vào trong các tiêu chuẩn thiết kế hiện hành như phương pháp chiều dài tính toán [1–3] hoặc phương pháp phân tích trực tiếp [2, 3]. Mặc dù nhiều phương pháp tiên tiến đã được đề xuất, phương pháp chiều dài tính toán vẫn được áp dụng nhiều nhất trong thiết kế thực tế. Vì thế hiện nay, nhiều nghiên cứu ∗ Tác giả chính. Địa chỉ e-mail: tuyennm@nuce.edu.vn (Tuyền, N. M.) 65  Tuyền, N. M. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng về phương pháp chiều dài tính toán vẫn tiếp tục được triển khai [4–6]. Trong phương pháp này, việc xác định chính xác chiều dài tính toán của cấu kiện giữ vai trò quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp tới kết quả. Khảo sát sơ bộ nhận thấy có sự khác biệt giữa cách thức xác định chiều dài tính toán trong mỗi tiêu chuẩn. Cụ thể trong tiêu chuẩn Việt Nam, cách xác định chiều dài tính toán của cột trong khung nhiều tầng được quy định trong mục 7.5.2 [1] phụ thuộc vào đặc điểm của khung có hoặc không có chuyển vị ngang, tuy nhiên [1] không đưa ra tiêu chí cụ thể để phân loại khung. [2] đề cập đến khái niệm “braced frame” và “unbraced frame”, trong đó “braced frame” là những khung có kết cấu giằng đảm bảo độ cứng theo một số quy định cụ thể, những trường hợp còn lại được xếp vào dạng “unbraced frame”. [3] sử dụng thuật ngữ “sway frame” với tiêu chí phân loại dựa trên hệ số αcr . Tiêu chuẩn TCVN 5575:2012 [1] được biên soạn đã lâu và còn một số vấn đề bất cập, cần bổ sung, sửa đổi. Theo chủ trương của Đề án hoàn thiện hệ thống tiêu chuẩn, quy phạm kỹ thuật xây dựng do Thủ tướng Chính phủ phê duyệt tháng 02/2018, nhiều nghiên cứu đã được triển khai [7–9]. Bên cạnh những nghiên cứu tìm hiểu về các tiêu chuẩn tiên tiến, việc nghiên cứu những vấn đề còn tồn tại của tiêu chuẩn Việt Nam hiện hành nhằm cập nhật, bổ sung cho phù hợp với tình hình chung của thế giới là cần thiết. Mục tiêu của bài báo nhằm xác định chiều dài tính toán của cột khung nhà nhiều tầng theo hai tiêu chuẩn TCVN 5575:2012 (gọi tắt là TCVN) và EN 1993-1-1 [3] (gọi tắt là EC). Cụ thể hơn, nghiên cứu tiến hành khảo sát hệ Tạp Tạpchiều số chíKhoa chí Khoa họcCông dàihọc tính Công nghệ toánnghệ Xây củaXây dựngNUCE cộtdựng cho NUCE một 2019 2019 ...